Optical Media - Udo Matthias Munz

CCNA1 – Module 3 (TI‘s 3.2.x)
Optical Networking Media
Fragen:
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Optionale Target Indicators (TI‘s) für
Module 3 Student Courses (siehe PASS)
Optical Media
3.2.2 bis 3.2.5
3.2.7 bis 3.2.10
Restliche Core-TI‘s bei „Optical Media“
3.2.1 The electromagnetic spectrum
3.2.6 Multimode fiber
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Wavelength, visible spectrum

c
f
mit   Wellenläng e, f  Frequenz, c  Lichtgeschwindigkeit
(428 Terahertz)
(750 Terahertz)
700nm
400nm
Frequenzen bei Glasfaser-Datensignalen liegen im
Infrarotbereich bei ca. 850nm, 1310nm und 1550nm
(geringste Dämpfungswerte, optische Fenster)
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Index of Refraction, Reflection, Refraction
Brechungsindex eines Materials
berechnet sich mittels Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und
Lichtgeschwindigkeit im Material.
Auch bei Glas je nach Beimischung unterschiedliche
Brechungszahlen.
Reflektionsgesetz:
Einfallswinkel = Ausfallswinkel
cVakuum
nMaterial 
cMaterial
 3  1 weil
nGlas  nLuft
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Kritischer Winkel
Totale Reflektion, und damit verlustfreie Übertragung, nur wenn der Winkel zur Normalen größer
ist als der kritische Winkel (Strahlen 2 und 3).
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Numerical Apertur (Akzeptanzwinkel)
Bereich in dem sichergestellt ist, dass der Winkel zur
Normalen immer größer ist als der kritische Winkel.
ACHTUNG: Kleinere Winkel bei der Einspeisung
haben größere Winkel zur Normalen im Faserinneren
zur Folge! Je kleiner der Einspeisungswinkel desto
sicherer wird kritischer Winkel überschritten!
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Single- und Multimode-Glasfaser
Gelb!
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Orange!
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Dispersion
Unterschiedliche Wege (Moden) bzw.
unterschiedliche Brechungszahlen führen zu
unterschiedlichen Laufzeiten.
Folge: Impulse werden „verschmiert“  Dispersion
(neben der Laufzeiten-Dispersion gibt es insbesondere bei LED‘s noch die
chromatische Disperision)8
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Zwei Fasern pro Verbindung nötig
Fasern können
jedoch in einem
Kabel sein und
werden erst für das
Anbringen der
Verbindungsstecker
aufgeteilt.
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Kabelaufbau bei Glasfasern
Cladding  auch Glas, hat
kleineren Brechungsindex
als Core und ist eine der
Bedingungen für Reflektion
Buffer  üblich Plastik, schützt Core und Cladding
gegenüber äußeren Einflüssen.
Aramid Yam  Zur Zugentlastung gegenüber äußeren
Belastungen (häufig Kevlar)
Jacket  Schützt gegen copyleft:munz
Abrieb, Lösungsmittel, …
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Kabelaufbau bei Glasfasern
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Übertragungs-Strecke im Überblick
(alle Freq.-Bereiche)
LED: 850nm und
1310nm + Linsen
Üblich für:
Singlemode
Laser: 1310nm
und 1550nm
(nicht sichtbarer
Bereich!!!! Gefahr
für Augen!!!)
Multimode
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Fehlermöglichkeiten (1)
Scattering (Streuung
in Cladding) z.B. durch
Materialfehler oder
unterschiedliche
Durchmesser beim
Spleißen von Fasern.
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Fehlermöglichkeiten (2)
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Fehlermöglichkeiten (3)
Durch zu kleine Biegeradien kann es in der Faser zu
einem Unterschreiten des kritischen Winkels kommen!
Generell: Zum Testen von Glasfasern werden Optical
Time Domain Reflectometers (OTDRs) eingesetzt.
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